Đề tài: Hình thành kiến thức mới bằng giải bài tập trong dạy học phần Cơ học - Vật lí 10 trung học phổ thông

Với kết cấu nội dung gồm 3 chương, đề tài Hình thành kiến thức mới bằng giải bài tập trong dạy học phần Cơ học - Vật lí 10 trung học phổ thông giới thiệu đến các bạn những nội dung về cơ sở lí luận và thực tiễn của hình thành kiến thức mới về vật lí bằng giải bài tập, tổ chức tiết học hình thành kiến thức mới phần Cơ học bằng giải bài tập Vật lý,... Mời các bạn cùng tham khảo.

MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hiện nay, Việt Nam đang bước vào thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại  hóa đất nước, mở  cửa hội nhập quốc tế. Cơ chế  thị  trường mở ra nhiều   triển vọng phát triển nhưng cũng đặt ra nhiều thách thức cho đất nước ta   Trong bối cảnh  ấy, để  có thể  hòa nhập và theo kịp sự  phát triển của nhân   loại thì xã hội nói chung và nhà trường phổ thơng nói riêng phải đào tạo ra  những con người năng động, sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác  phong cơng nghiệp, có ý thức tổ chức kỉ luật và có năng lực tự học để nâng   cao trình độ khoa học và nhận thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của  xã hội  Theo tinh thần của Hội nghị  Ban   chấp hành  Trung  ương  Đảng  Cộng sản Việt Nam khóa VIII: “Đổi mới phương pháp dạy học   tất cả  các cấp học, các bậc học  Từng bước áp dụng phương pháp dạy học tiên  tiến, phương tiện hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng   tạo, năng lực giải quyết vấn đề” và “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo   dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ  một chiều, rèn luyện thành nếp  tư  duy sáng tạo của người học ”, trong những năm gần đây, ngành giáo  dục  đã  không  ngừng   đổi  mới   nội  dung  sách  giáo  khoa,  kèm   theo   đó  là  phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự  chủ, sáng tạo   của HS Trong dạy học vật lí có thể phát triển năng lực sáng tạo của HS bằng  nhiều biện pháp, phương pháp khác nhau. Trong số  đó, giải BTVL với tư  cách là một trong các phương pháp dạy học được xác định từ  lâu, có tác   dụng rất tích cực đến việc giáo dục và phát triển HS, đồng thời là thước đo  thực chất, đúng đắn sự nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vật lí của họ,  nhất là năng lực giải quyết vấn đề Trong lĩnh vực nghiên cứu lí luận về các vấn đề của BTVL từ trước  đến nay đã có nhiều cơng trình của các tác giả  như  X.E.Camennetxki ­  V.P.Ơrêkhốp [3], Nguyễn Đức Thâm [14], Phạm Hữu Tòng [16], Nguyễn  Thế  Khơi [9]  Các tác giả  đã chỉ  ra rằng BTVL có tác dụng giáo dục rất   lớn giúp HS hình thành, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào  thực tiễn, giáo dục tư tưởng đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.  Khơng chỉ có vậy, các tác giả cũng chỉ  ra rằng BTVL có tác dụng tích cực  trong việc hình thành KTM cho HS. Trong q trình giải BTVL, do phải tự  mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự  xây dựng lập luận, kiểm tra   và phê phán, kết luận nên kiến thức của HS thu được là của chính họ, các   em sẽ nắm chắc, hiểu sâu hơn. Đồng thời, việc tổ chức cho HS giải BTVL   để  rút ra KTM sẽ  phát huy tính tích cực, làm việc tự  lực của các em, rất  phù hợp với xu hướng dạy học hiện đại Đã có một số  luận văn, khóa luận nghiên cứu về  vấn đề  hình thành  KTM trong dạy học bằng giải BTVL như: luận văn cao học “Hình thành   một số  kiến thức mới trong dạy học phần “Điện học. Điện từ  học” cho  học sinh lớp 11 THPT bằng giải bài tập” của Nguyễn Văn Hùng [7] và  khóa luận tốt nghiệp “Hình thành một số  kiến thức mới bằng giải bài tập   trong dạy học   trường THPT” của Đào Thị  Ngọc Mỹ  [12]… Tuy nhiên,  việc nghiên cứu hình thành KTM chương “Cơ  học” bằng giải BTVL còn   chưa được nhiều tác giả chú ý tới Chính vì thế, việc nghiên cứu đề  tài  “Hình thành kiến thức mới  bằng giải bài tập trong dạy học phần “Cơ học” ­ Vật lí 10 THPT”  là  rất cần thiết 2. Mục đích nghiên cứu Hình thành một số  KTM trong dạy học phần “Cơ  học” thơng qua  giải BTVL nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề  và nâng cao chất   lượng nắm vững kiến thức của HS lớp 10 THPT 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học BTVL của GV và HS trường THPT 3.2. Phạm vi nghiên cứu Hệ  thống bài tập hình thành một số  KTM thuộc phần “Cơ  học” ­   Vật lí 10 THPT 4. Giả thuyết khoa học Nếu soạn thảo được hệ thống bài tập và đề  ra cách tổ  chức giải nó  nhằm hình thành KTM trong dạy học một số  kiến thức phần “Cơ học” ­   Vật lí 10 THPT thì có thể phát triển năng lực giải quyết vấn đề, nâng cao  chất lượng nắm vững kiến thức 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học BTVL ở trường phổ thơng 5.2. Điều tra thực trạng dạy học phần “Cơ  học” của GV và HS lớp 10  THPT 5.3. Xác định mục tiêu dạy học phần “Cơ  học” và các KTM được hình  thành bằng giải BTVL 5.4. Soạn thảo và đề  ra cách sử  dụng, tổ  chức HS giải hệ  thống bài tập  nhằm hình thành một số KTM phần “Cơ học” 5.5. Dự  kiến thực nghiệm sư  phạm đánh giá tính khả  thi và hiệu quả  của  hệ  thống bài tập, của việc tổ  chức hướng dẫn HS giải  BTVL trong tiết   học hình thành KTM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề  và nâng  cao chất lượng nắm vững kiến thức ấy cho HS lớp 10 THPT 6. Phương pháp nghiên cứu Trong   khóa   luận,   chúng   tơi   sử   dụng   phối   hợp     phương   pháp  nghiên cứu sau: ­ Nghiên cứu lí luận về  BTVL, các tài liệu liên quan đến đề  tài để  xác định cơ sở lí luận của đề tài ­ Điều tra thực trạng dạy học BTVL phần “Cơ  học” ­ Vật lí 10  THPT ­  Thực nghiệm sư  phạm để  kiểm nghiệm tính khả  thi và hiệu quả  của hệ thống bài tập và cách sử dụng chúng 7. Đóng góp của khóa luận ­ Hệ thống hóa một số cơ sở lí luận về BTVL ­ Hệ thống BTVL và cách sử dụng nó đã đề  xuất có thể làm tài liệu  tham khảo cho GV và HS lớp 10 THPT trong dạy học phần “Cơ học” 8. Cấu trúc của khóa luận Ngồi phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, khóa luận gồm  ba chương: Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của hình thành KTM về  vật lí   bằng giải bài tập Chương 2. Tổ  chức tiết học hình thành KTM phần “Cơ  học” bằng   giải BTVL Chương 3. Dự kiến thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HÌNH THÀNH KTM VỀ  VẬT LÍ BẰNG GIẢI BÀI TẬP 1.1 Quan niệm về BTVL Trong thực tiễn dạy học cũng như  trong các tài liệu giảng dạy, các  thuật ngữ “bài tập”, “bài tập vật lí” được sử dụng cùng các thuật ngữ “bài  tốn”, “bài tốn vật lí”. Trong cuốn Đại từ điển tiếng Việt [20, tr.86], “bài  tập” và “bài tốn” được giải nghĩa như sau: Bài tập là bài ra để luyện tập,   vận dụng kiến thức đã học; bài tốn là vấn đề  cần giải quyết, tìm ra lời  giải bằng các quy tắc, định lí. Cũng như  vậy, một số  ý kiến cho rằng cần  phân biệt hai thuật ngữ “bài tập vật lí” và “bài tốn vật lí”. Bài tập vật lí có  ý nghĩa là bài tập vận dụng kiến thức lí thuyết đã học về  vật lí và những  trường hợp cụ  thể. Còn bài tốn vật lí được sử  dụng để  hình thành KTM  trong khi giải quyết một vấn đề  được đặt ra chưa có câu trả  lời, hoặc đề  ra một cách giải quyết, phương pháp hành động mới. Nhưng bên cạnh đó,  trong một số tài liệu các tác giả lại dùng hai thuật ngữ đó như một với cách  hiểu giải bài tập (bài tốn) vật lí là vận dụng các khái niệm, quy tắc, định   luật vật lí… đã được học vào giải quyết những vấn đề  thực tế  trong đời   sống, lao động Hiện   nay,   theo   quan   điểm   dạy   học     đại,       q   trình  nghiên cứu tài liệu mới, khơng phải HS thụ động tiếp thu cách giải quyết  vấn đề  một cách máy móc, mà chính họ  cũng tập cách giải quyết vấn đề  đó. HS cũng tập các hành động, các phương pháp hoạt động để chiếm lĩnh  KTM như quan sát, phân tích hiện tượng, đo lường, so sánh, khái qt hóa,  quy nạp… Điều đó có nghĩa là HS phải chủ  động chiếm lĩnh KTM thơng   qua chính các hoạt động của mình dưới sự hướng dẫn của GV. Khi ấy, họ  khơng chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức cũ mà còn tập tìm ra KTM Trong cuốn “Phương pháp giải bài tập vật lí   trường phổ  thơng”,  X.E.Camenetki     V.P.Ơrêkhơv   quan   niệm:   “Trong   thực   tiễn   dạy   học,  người   ta thường  gọi  bài   tập  vật lí   là một vấn  đề  khơng  lớn  mà trong  trường hợp tổng qt được giải quyết nhờ  những suy luận lơgic, những  phép tốn và thí nghiệm trên cơ  sở  các định luật và phương pháp vật lí…   Thơng thường, trong sách giáo khoa và tài liệu lí luận dạy học bộ  mơn,  người ta hiểu những bài tập là những bài luyện tập được lựa chọn phù hợp  với mục đích chủ  yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các   khái niệm, phát triển tư  duy vật lí của HS và rèn luyện kĩ năng vận dụng  kiến thức của họ vào thực tiễn” [3, tr.7] Đồng thời, các tác giả cũng nhấn mạnh: Nếu hiểu theo nghĩa rộng thì  sự tư duy định hướng tích cực ln ln là việc giải bài tập. Về thực chất,  mỗi một vấn đề  mới xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các  tiết học vật lí chính là một BTVL đối với HS. Định nghĩa BTVL như  trên  được nhiều nhà lí luận dạy học bộ  mơn và các GV tán thành, chấp nhận   Như  vậy, theo định nghĩa đó, chúng tơi thấy rằng BTVL có hai chức năng  chính là tập vận dụng những kiến thức cũ và tìm KTM. Vì thế  khơng nên  phân biệt khái niệm bài tập vật lí hay bài tốn vật lí và gọi chung là BTVL Trong khóa luận này, chúng tơi chỉ  nghiên cứu chức năng tìm kiếm  KTM của BTVL trong dạy học ở trường THPT 1.2 Tác dụng của BTVL trong dạy học BTVL có thể  được sử  dụng trong các tiết học như  NCTLM, luyện  tập, ơn tập, kiểm tra đánh giá…Tùy vào mục đích mà BTVL có thể  phát  huy tác dụng khác nhau và BTVL có các tác dụng chủ yếu sau: 1.2.1. Hình thành và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào   thực tiễn Một trong các ngun tắc giáo dục là phải gắn liền giáo dục với thực  tiễn cuộc sống và lao động sản xuất. Tức là, HS chỉ  cần nắm được kiến  thức trong các giờ  lên lớp là chưa đủ, mà ngồi các giờ  luyện tập, ơn tập   củng cố, GV phải u cầu HS giải những bài tập được đặt ra trong cuộc  sống hằng ngày. Khi đó HS sẽ  nắm vững hơn các kiến thức đã học, đồng  thời tập cho họ làm quen với việc liên hệ kiến thức lí thuyết với thực tiễn,   vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề đặt ra trong đời sống và  kĩ thuật. Nhờ  đó việc giải bài tập góp phần nâng cao năng lực giải quyết  vấn đề  cho HS. Có thể  xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn,  trong đó u cầu HS phải vận dụng kiến thức lí thuyết để  giải thích hoặc   dự  đốn các hiện tượng có thể  xảy ra trong thực tiễn   những điều kiện  cho trước 1.2.2. Hình thành KTM bằng giải bài tập trong dạy học vật lí Trong dạy học, việc hình thành một số KTM bằng giải bài tập thuộc  tiết học NCTLM. Tiết học NCTLM là loại tiết học trong đó HS thu được   cái mà họ  chưa biết từ trước, hoặc chưa biết một cách rõ ràng, chính xác   Ở loại tiết học này, BTVL được sử dụng ở một khâu đề xuất vấn đề, giải   quyết vấn đề, hoặc ở cả hai khâu đó Đối với các tiết học NCTLM nhằm cung cấp cho HS cách hiểu mới  về kiến thức đã học hoặc thấy rõ hơn giới hạn, phạm vi áp dụng của kiến   thức, thì BTVL được GV đưa ra sau khi HS đã nắm được nội hàm của kiến  thức đó. Trong tiết học loại này, BTVL giúp HS đào sâu, mở  rộng kiến   thức bằng cách đi sâu vào một khía cạnh của vấn đề. Cũng có thể sử dụng  BTVL để  giới thiệu cho HS những tài liệu mới cần thiết cho việc nắm   vững kiến thức, thậm chí cả những tài liệu vượt ra ngồi phạm vi chương  trình cần thiết và bổ ích đối với HS. Nếu khéo chọn nội dung bài tập cho HS  thì GV có thể làm cho họ thấy rõ hơn vai trò của vật lí đối với việc tìm hiểu   thiên nhiên và kĩ thuật sản xuất Với các tiết học nhằm cung cấp KTM thì HS được làm quen với bản   chất của các hiện tượng vật lí bằng nhiều cách khác nhau (thí nghiệm biểu  diễn, kể  chuyện, làm bài thực hành ). Tính tích cực của HS, chiều sâu và   mức độ nắm vững kiến thức sẽ tốt nhất khi “tình huống có vấn đề” được   tạo ra. Trong nhiều trường hợp, nhờ tình huống có vấn đề có thể xuất hiện   một kiểu bài tập mà việc giải bài tập đó sẽ giúp HS phát hiện lại quy luật   vật lí chứ  khơng phải tiếp thu quy luật đó dưới dạng hình thức có sẵn   Trong những trường hợp này, BTVL xuất hiện như  một phương tiện để  nghiên cứu tài liệu mới. Và với mục đích đó, ta có thể sử dụng bài tập định  tính, định lượng, bài tập thực hành và các bài tập khác Trong q trình giải bài tập, bằng cách dựa vào kiến thức đã có của  HS có thể  cho họ  phân tích các hiện tượng vật lí đang được nghiên cứu,   hình thành cho họ các khái niệm mới, các đại lượng vật lí. Thơng qua giải  bài tập thực nghiệm, có thể  truyền thụ  cho HS một số  khái niệm về  thí   nghiệm vật lí với tính cách là một phương pháp nghiên cứu các hiện tượng  tự  nhiên dựa trên phép đo và khảo sát tốn học sự  phụ  thuộc hàm số  giữa  các đại lượng vật lí. Về  mặt này có thể  hình thành cho HS một định luật  vật lí. Ví dụ: Định luật Húc, định luật bảo tồn động lượng, định luật bảo  tồn cơ năng Cũng có khi việc hình thành cho HS một định luật vật lí chỉ cần ra bài  tập mà khi giải nó chỉ  cần lập luận logic và biến đổi tốn học cùng với   việc sử dụng các kiến thức đã có của HS. Ví dụ: Trong bài “Động lượng   Định luật bảo tồn động lượng”, các em có thể rút ra định luật từ các định  luật Niutơn.  HS cũng có thể  rút ra định luật bảo tồn cơ  năng từ  định lí   biến thiên động năng, mối liên hệ giữa biến thiên thế năng và cơng của lực   thế… Như vậy, BTVL được xem là phương tiện NCTLM khi trang bị KTM   cho HS nhằm đảm bảo cho họ nắm được KTM một cách chắc chắn, vì kiến   thức mà HS thu được là qua hoạt động giải bài tập của các em. Tuy nhiên để  đạt được hiệu quả cao thì theo [9, tr.73] BTVL đưa ra phải đảm bảo một số  u cầu sau: 1) Mỗi bài tập đưa ra phải chứa vấn đề  học tập cần giải quyết và   vừa sức với HS 2) Mỗi bài tập phải chứa đựng yếu tố mới mà để tìm ra lời giải, HS   cần thực hiện các lập luận phức tạp hoặc phải “tìm câu trả  lời từ  thiên  nhiên” (tức là HS cần thực hiện các thí nghiệm vật lí, quan sát thực tế) Các bài tập phải được chú ý tới các mặt như  tình huống đưa ra bài   tập, nội dung bài tập (đề bài), cách giải và kết luận để từ đó rút ra KTM 4) Việc giải hệ  thống bài tập phải đảm bảo thời gian mà chương  trình quy định, đảm bảo được mục đích chiếm lĩnh nội dung KTM của HS  trong tiết học ấy 1.2.3.  Ôn tập kiến thức  đã học, củng cố  kiến thức cơ  bản của bài   giảng BTVL được sử  dụng rất nhiều khi ôn tập củng cố. Thông thường,  trong các tiết học NCTLM nhằm vận dụng kiến thức vừa học (bài tập   thường được dùng ở cuối tiết học).  Với các tiết luyện tập giải bài tập, GV phải đưa cho HS các bài tập  liên quan tới nhiều kiến thức đã biết mà để giải chúng, HS phải vận dụng  một cách tổng hợp các kiến thức đã học, thậm chí trong cả  chương phần   Do đó, họ sẽ hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc nội dung kiến thức đã học.  1.2.4. Phát triển tư duy vật lí cho HS Giải BTVL là một trong những hình thức làm việc tự  lực căn bản  của HS. Trong khi giải bài tập, HS phải phân tích các điều kiện của đề, tự  xây dựng những lập luận, thực hiện tính tốn, khi cần thiết phải sử  dụng   đến thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa   các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình. Khi đó, HS phải vận dụng   các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái qt hóa  để  tự  tìm hiểu vấn đề, tìm ra cái cơ bản, chìa khóa để giải quyết vấn đề. Trong   những điều kiện đó, tư  duy phân tích, tổng hợp, tư  duy sáng tạo của HS  được phát triển, năng lực làm việc độc lập của HS được nâng cao.  1.2.5.  BTVL là phương tiện có hiệu quả  trong kiểm tra đánh giá kết quả  học tập về  vật lí của HS. Đặc biệt là giúp phát triển trí tuệ, làm bộc lộ  những khó khăn chủ  yếu và những sai lầm cơ  bản của HS trong học tập   Đồng thời góp phần giúp cho GV phát hiện trình độ  phát triển trí tuệ, kĩ   năng vận dụng kiến thức của HS cũng như những khó khăn và sai lầm phổ  biến của họ  trong học tập. Từ  đó, GV có thể  đề  ra cách giúp đỡ  các em   vượt qua khó khăn, khắc phục những sai lầm đó 10 1.2.6. Giáo dục tư  tưởng đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp   cho HS BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng đạo đức rất lớn, nhờ  nó ta có  thể giới thiệu cho HS sự xuất hiện những tư tưởng và quan điểm tiên tiến,  hiện đại, những phát minh lớn của nhân loại, có thể lưu ý HS những thành   tựu của nền khoa học nước nhà. BTVL cũng là phương tiện hiệu quả  để  giáo dục đạo đức, tình u lao động, đức tính kiên trì, ý chí và tình cảm của   HS. Việc giải BTVL có thể  đem lại cho HS niềm vui sáng tạo đối với  những thành cơng, tăng thêm sự u thích, hứng thú với mơn học Bên cạnh đó, các BTVL còn có tác dụng rất lớn đến việc giáo dục kĩ   thuật tổng hợp cho HS. Nó cũng là một phương tiện thuận lợi để  HS liên   hệ lí thuyết với thực hành, học tập với đời sống sản xuất. Từ đó góp phần   giáo dục hướng nghiệp cho HS 1.3 Phân loại BTVL Trong các tài liệu phương pháp giảng dạy vật lí người ta chia BTVL   theo nhiều dấu hiệu khác nhau như theo nội dung, theo mức độ khó dễ, theo   hình thức lập luận lơgic  Có thể tổng kết các cách phân loại ấy như sơ đồ  1: 11 Sơ đồ 1: Phân loại bài tập vật lí Ở  sáu cách phân loại đầu tiên chưa cho thấy sự  thống nhất về  tiêu  chuẩn phân loại BTVL, vì trong bất kì loại nào cũng chứa đựng một vài   yếu tố  của một hay một vài loại khác. Ví dụ  như  phân loại bài tập theo  phương thức giải hay cho điều kiện thì để  giải bài tập định lượng buộc  phải lập luận lơgic; có bài tập thí nghiệm, đồ  thị  lại có thể  xếp là bài tập   định tính hoặc là bài tập định lượng… Đặc biệt là cách phân loại bài tập   chỉ mang tính chất bề ngồi chưa đề  cập gì đến chủ thể giải BTVL là HS   Để  khắc phục tình trạng trên, TS. Nguyễn Thế  Khơi [9] đã đưa ra cách  phân loại bài tập dựa vào mức độ phức tạp của hoạt động tư duy trong q   trình tìm kiếm lời giải làm hai loại: bài tập cơ bản, bài tập phức hợp 12 Bài tập cơ  bản về  vật lí là loại BTVL mà để  tìm được lời giải HS   cần xác lập mối quan hệ  trực tiếp giữa những cái đã cho và cái phải   tìm, chỉ  cần dựa vào một kiến thức cơ  bản mới học (một tính chất, một  mối quan hệ, một phương pháp hoạt động mới) mà HS chỉ  tái hiện chứ  khơng thể tự tạo ra được Còn loại BTVL mà trong đó, việc tìm lời giải phải thực hiện một  chuỗi lập luận lơgic, biến đổi tốn học qua nhiều mối quan hệ  giữa đại   lượng đã cho, đại lượng phải tìm và những đại lượng trung gian khơng cho  trong đề bài gọi là bài tập phức hợp Trong hệ thống bài tập đã soạn thảo, chúng tơi chỉ sử dụng các loại   bài tập định tính, định lượng và bài tập thí nghiệm để hình thành KTM cho   HS 1.4. Phương pháp giải BTVL Về đại thể, phương pháp giải BTVL gồm bốn bước, mỗi bước gồm   một số khâu như sau: Bước 1. Nghiên cứu đề bài: ­ Đọc kĩ đề bài ­ Tìm hiểu những thuật ngữ mới, quan trọng có trong đề bài ­ Mã hóa đề bài bằng các kí hiệu vật lí hay dùng ­ Đổi các đơn vị  của các đại lượng trong cùng một hệ  thống thống  nhất mà thường là hệ SI ­ Vẽ hình hay sơ đồ Bước 2. Phân tích hiện tượng, q trình vật lí và lập kế hoạch giải: ­ Mơ tả  hiện tượng, q trình vật lí xảy ra trong tình huống nêu lên   trong đề bài 13 ­ Vạch ra quy tắc, định luật vật lí… chi phối hiện tượng hay q trình  ­ Dự kiến những lập luận, biến đổi tốn học… cần thực hiện nhằm  xác lập các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm Bước 3. Trình bày lời giải: ­ Viết phương trình của các định luật và giải hệ  phương trình có  được để tìm  ẩn số  dưới dạng tổng qt, biểu diễn các đại lượng cần tìm   qua các đại lượng đã cho ­ Thay giá trị bằng số của các đại lượng đã cho để tìm ẩn, thực hiện  các phép tính với độ chính xác cho phép Bước 4. Kiểm tra và biện luận kết quả: ­ Có thể kiểm tra theo một hay các cách sau: + Kiểm tra xem đã thực hiện hết các u cầu của bài tốn đặt ra  chưa? + Kiểm tra tính tốn đã đúng chưa? + Kiểm tra thứ ngun có phù hợp khơng? + Xem kết quả và ý nghĩa thực tiến có phù hợp khơng? + Giải bài tập theo cách khác xem có cùng kết quả khơng? ­ Biện luận giúp loại trừ những nghiệm khơng phù hợp với dữ kiện  của bài tốn, với thực tế, với những quan niệm vật lí hiện đại 1.5. Hướng dẫn học sinh giải BTVL 1.5.1. Cơ sở định hướng của việc hướng dẫn HS giải bài tập Muốn cho việc hướng dẫn giải tốn được định hướng một cách đúng  đắn GV phải phân tích được phương pháp giải BTVL cụ  thể, bằng cách  vận dụng những hiểu biết tư duy giải BTVL để  xem xét việc giải BTVL  cụ thể. Mặt khác phải xuất phát từ mục đích sư phạm cụ thể của việc cho   14 HS giải bài tập vật lí để xác định kiểu hướng dẫn phù hợp. Sơ đồ sau minh  họa cho điều vừa trình bày ở trên: 1.5.2. Các kiểu hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí Theo mục đích sư  phạm, người ta phân biệt ba kiểu hướng dẫn HS  giải BTVL như sau [15, tr.83 ­ 91]: 1.5.2.1. Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn algơrit) Algơrit là một bảng chỉ dẫn bao gồm các thao tác (hành động sơ cấp)  được HS hiểu một cách đơn giá và nắm vững. Trong đó xác định một cách  rõ ràng, chính xác và chặt chẽ, chỉ  rõ cần thực hiện những hành động nào  và theo trình tự nào để đi đến kết quả Hướng dẫn algơrit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho HS những thao tác cần  thực hiện và trình tự thực hiện các thao tác ấy để đạt kết quả mong muốn   Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi cần dạy cho HS phương pháp giải  từng loại bài tập cơ bản điển hình, luyện tập cho HS kĩ năng giải bài tập  dựa trên cơ sở algơrit giải Kiểu hướng dẫn này đảm bảo HS giải được bài tốn một cách chắc  chắn giúp cho việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập của họ  có hiệu quả   Nhưng nó ít có tác dụng rèn luyện khả  năng tìm tòi, sáng tạo và sự  phát  triển tư duy của HS bị hạn chế 15 1.5.2.2. Hướng dẫn tìm tòi (hướng dẫn Ơritic) Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS   suy nghĩ tìm tòi cách giải quyết vấn đề, tự  xác định hành động cần thực   hiện để thu được kết quả Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi cần giúp đỡ HS vượt qua khó  khăn để  giải bài tập, đồng thời đảm bảo phát triển tư  duy và rèn luyện  được cho học sinh kĩ năng tự học, tự tìm tòi cách giải quyết vấn đề, tránh  tình trạng GV giải thay bài tập cho HS. Tuy nhiên, kiểu hướng dẫn này  khơng đảm bảo lúc nào HS cũng giải được bài tập một cách chắc chắn 1.5.2.3. Hướng dẫn định hướng khái qt chương trình hóa Định hướng khái qt chương trình hóa là sự  hướng dẫn HS tự  tìm  tòi cách giải quyết nhưng GV định hướng hoạt động tư  duy của HS theo   đường lối khái qt của việc giải quyết vấn đề (theo phương pháp giải bài   tập nói chung đã trình bày ở mục 1.4) Ngay sự định hướng ban đầu đã đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết  của HS, nếu khơng đáp ứng được thì sự giúp đỡ của GV là cụ thể hóa hơn   để HS thu hẹp phạm vi tìm tòi, đảm bảo sự vừa sức của HS. Nếu HS vẫn   khơng tìm tòi, giải quyết được thì sự hướng dẫn của GV chuyển dần thành   hướng dẫn theo mẫu để  đảm bảo HS hồn thành được một bước. Sau đó  tiếp tục cho HS tự lực tìm tòi cách giải quyết bước tiếp theo, cứ như vậy  cho đến khi HS giải quyết được vấn đề đặt ra Kiểu hướng dẫn này áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tồn bộ  tiến trình hoạt động giải của HS giúp họ  giải quyết được bài tập đã cho,   đồng thời dạy họ cách suy nghĩ trong q trình giải bài tập và rút ra phương  pháp giải một loại bài tập cụ thể nào đó 16 Kiểu hướng dẫn này đảm bảo HS giải  được bài tập đã cho, rèn  luyện kĩ năng tư duy của HS trong q trình giải bài tập. Nhưng nó đòi hỏi    hướng dẫn của GV phải theo sát tiến trình giải bài tập của HS, khơng   thể  chỉ  dựa vào những lời hướng dẫn có thể  soạn sẵn, mà phải dựa vào  nhận thức của HS để điều chỉnh sự hướng dẫn cho phù hợp Để  hình thành KTM thơng qua giải BTVL, chúng tơi sử  dụng hai  kiểu hướng dẫn sau cùng là hướng dẫn  ơritic và hướng dẫn định hướng   khái qt chương trình hóa 1.5.3. u cầu của câu hỏi định hướng tư  duy của HS trong q trình   giải bài tập Để hướng dẫn HS giải bài tập nhằm hình thành KTM bằng hai kiểu  hướng dẫn trên GV phải dùng các câu hỏi định hướng tư  duy HS. Các câu  hỏi phải tn theo những u cầu chủ yếu sau: ­ Câu hỏi phải diễn đạt chính xác về ngữ pháp, nội dung khoa học và  điều muốn hỏi ­ Câu hỏi phải vừa sức với HS ­ Câu hỏi phải định hướng đúng đắn tư duy của HS trong tình huống  học tập cụ thể đang xét 1.6. Giải bài tập trong tiết học NCTLM về vật lí Giải BTVL là một bộ  phận đa số  trong các tiết học như  NCTLM,  luyện tập, ơn tập, kiểm tra. Nó có thể  chiếm một phần hoặc tồn bộ  tiết  học. Đồng thời nó cũng được sử  dụng trong cả  chương trình ngoại khóa   BTVL thường được sử dụng trong cả trong hai loại tiết học là NCTLM và  luyện tập giải bài tập. Trong khn khổ  khóa luận, chúng tơi chỉ quan tâm  đến loại tiết học đầu 17 Mỗi kiến thức khoa học đều là lời giải đáp cho một câu hỏi. Nếu   khơng nảy sinh câu hỏi thì sẽ khơng có nhu cầu giải đáp câu hỏi. Vì thế sẽ  khơng có kiến thức khoa học để giải đáp câu hỏi đó. Cho nên việc NCTLM   thường  được bắt  đầu bằng việc  đặt vấn đề  hay đề  xuất vấn đề. Theo   I.Ia.Lemer [19, tr.5], vấn đề trong dạy học là một câu hỏi xuất hiện hay được   đặt ra đối với người chưa biết trước câu trả lời, mà phải tìm tòi sáng tạo và  để tìm ra câu trả lời đó, dựa vào những tài liệu nào đó làm cơ sở xuất phát   Có nhiều cách để  làm xuất hiện vấn  đề  cần nghiên cứu tìm cách giải  quyết. Một trong số đó là sử dụng bài tập đề  xuất vấn đề. Việc xây dựng   các vấn đề trong dạy học bằng bài tập sẽ kích thích được hứng thú học tập   của HS, tạo ra được khả  năng củng cố  kiến thức đã có và xây dựng mối   quan hệ giữa kiến thức đã có và cả KTM V.G.Razumơvxki gọi bài tập đề  xuất vấn đề  là bài tập trong đó nêu  ra một u cầu xác định được thực hiện trên cơ sở  hiểu biết các định luật  vật lí, nhưng lại khơng có chỉ  dẫn trực tiếp, tường minh các định luật để  giải bài tập. Bài tập đề  xuất vấn đề  được sử  dụng   đầu giờ  học. Nó  khơng những có tác dụng xây dựng vấn đề dạy học mà còn có thể chuẩn bị  cho việc nghiên cứu vấn đề Trong dạy học, có khơng ít vấn đề  được giải quyết bằng bài tập.  Thơng thường, sau khi nêu vấn đề  nghiên cứu, GV sẽ  đưa ra một bài tập   phức hợp, chia nó thành các bài tập bộ  phận, mà việc giải các bài tập đó,  HS sẽ  thu được lời giải, nghĩa là thu được KTM. Dựa vào phương pháp  giải, có thể chia bài tập giải quyết vấn đề thành hai loại: 1) Giải bài tập bằng lập luận lơgic và cách biến đổi tốn học trên cơ  sở các kiến thức đã biết 18 2) Buộc phải quan sát tiến hành thí nghiệm. Tức là trong q trình  giải bài tốn này, việc sử dụng lập luận lơgic và biến đổi tốn học khơng  đưa đến câu trả lời cuối cùng. Hoặc tuy dẫn đến kết quả cuối cùng nhưng  khơng rõ có phù hợp thực tiễn hay khơng thì người giải buộc phải quan sát,  làm thí nghiệm, mới thu được câu trả lời của bài tập ­ KTM HS thu được sau khi giải bài tập là những khái niệm về định   luật vật lí, tính chất, quy tắc, hiện tượng mà HS chưa biết. Chúng thường   có mối quan hệ với những tính chất quy tắc, định luật đã biết ­ Mục đích của bài tập nhằm hình thành KTM là HS lĩnh hội được  kinh nghiệm mà xã hội đã biết, giải quyết được những vấn đề  mà các nhà  khoa học đã giải quyết, nhưng lại là mới đối với HS. Bản chất của việc  hình thành những KTM bằng giải bài tập là trong mỗi trường hợp phải tạo   ra tình huống đặc biệt đòi hỏi HS phải độc lập tìm cách giải quyết. Tức là  ở chỗ đề ra một hay một hệ thống bài tập gây cho HS có một vướng mắc  nào đó về  lí thuyết hoặc phương pháp và có nhu cầu giải quyết vấn đề,  đồng thời có khả năng giải quyết được 1.7. Mỗi quan hệ BTVL và phát triển năng lực giải quyết vấn đề, nắm  vững kiến thức 1.7.1. Mỗi quan hệ  giữa giải BTVL với phát triển năng lực giải quyết   vấn đề Theo Ph.N.Gơnơbơlin: “Trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực  là những thuộc tính tâm lí riêng lẻ của cá nhân, nhờ những thuộc tính ấy mà  con người hồn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó mà mặc dù bỏ ra ít sức  lao động vẫn đạt kết quả cao” [6, tr.61]. P.A.Ruđich còn đưa ra định nghĩa:  “Năng lực ­ đó là tính chất tâm lí của con người chi phối trong q trình   19 tiếp thu kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như  hiệu quả  thực hiện một   hành động nhất định” [13, tr.382] Khi xem xét bản chất của năng lực, cần chú ý tới ba dấu hiệu chủ  yếu của nó: 1) Là sự  khác biệt các thuộc tính tâm lí cá nhân, làm cho người này  khác người kia; 2) Chỉ  là sự  khác biệt có liên quan đến hiệu quả của việc thực hiện  một hoạt động nào đó; 3) Được hình thành và phát triển trong q trình hoạt động của cá  nhân Các nhà tâm lí học thường chia năng lực thành ba mức độ phát triển:   năng lực, tài năng, thiên tài. Trong đó, năng lực vừa là danh từ  chung nhất,   vừa chỉ mức độ nhất định biểu thị sự hồn thành có kết quả một hoạt động  nào đó và chúng tơi chỉ  quan tâm đến mức độ  này trong hoạt động giải  BTVL của HS. Năng lực được phân loại theo hai cách phổ biến: theo mức  độ  phản ánh (năng lực được chia thành năng lực tái tạo và năng lực sáng   tạo), theo sự chun mơn hóa (năng lực được chia thành năng lực chung và  năng lực riêng) Mức độ  phát triển của năng lực phụ  thuộc vào mức độ  nắm vững  kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo. Muốn phát triển năng lực, phải nắm vững và  vận dụng một cách sáng tạo những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đã tích lũy  được về  một lĩnh vực nhất định. Mặt khác, năng lực giúp cho việc nắm   vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo được dễ  dàng và nhanh chóng hơn. Tuy   nhiên, năng lực khác với kĩ năng, kĩ xảo   chỗ  kĩ năng, kĩ xảo là kết quả  của sự luyện tập, học tập, còn để phát triển năng lực, ngồi luyện tập, học   20 tập cần có tư  chất. Vì vậy, khơng nên quy tất cả  việc phát triển năng lực  vào việc cung cấp kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo Giải bài tập là một hình thức tự  lực giải quyết một vấn đề  nào đó  nêu ra trong đề bài. Ở trình độ thấp là nhận biết những điều kiện có thể áp  dụng một  giải  pháp  đã  biết vào  một  tình huống tương  tự  với  các  tình  huống quen thuộc. Ở trình độ cao hơn, phải thực hiện một loạt những phân  tích và biến đổi để có thể áp dụng được giải pháp cơ bản đã biết. Và cuối   cùng ở trình độ sáng tạo, phải tìm ra giải pháp mới mà trước đây chưa biết   Với đa số HS phổ thơng hiện nay, cần cố gắng đạt đến trình độ thứ hai Năng lực giải quyết vấn đề  của HS được hình thành và phát triển  trong giải BTVL. Để đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của  HS trong giải BTVL, chúng tơi dựa vào các tiêu chí sau [9, tr.22 ­ 24]: ­ Xác định được chính xác vấn đề  cần giải quyết, những cái đã cho  và cái phải tìm ­ Nhanh chóng phát hiện ra cái quen thuộc đã biết, cái mới phải tìm  trong khi giải mỗi BTVL. Hay nhanh chóng phát hiện ra các bài tập cơ bản  trong một bài tập phức hợp, quy một bài tập phức hợp về  các bài tập cơ  bản đã biết, đã được giải thành thạo xuất hiện trong q trình giải ­ Phác thảo, dự  kiến những con đường chung có thể  có từ  đầu đến  cuối trước khi tính tốn, xây dựng lập luận cụ thể ­ Hồn thành cơng việc theo từng giải pháp đã dự kiến trong một thời   gian ngắn, chọn lựa trong số đó giải pháp tối ưu ­ Nhanh chóng qua một số ít bài, tự rút ra một sơ đồ định hướng giải  các bài tập cùng loại 21 ­ Chuyển tải được sơ  đồ  định hướng hành động giải các bài tập  phức hợp thuộc loại nào đó sang sơ đồ định hướng giải các kiểu, phân kiểu   bài tập phức hợp khác 1.7.2. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thức Theo lí luận dạy học, kiến thức được hiểu là kết quả  của q trình  nhận thức bao gồm “một tập hợp nhiều mặt về  chất lượng và số  lượng  các biểu tượng và khái niệm lĩnh hội được, được giữ  lại trong trí nhớ  và   được tái tạo khi có đòi hỏi tương  ứng” [18, T.1, tr.12]. Kiến thức vật lí có   thể được chia thành các nhóm cơ bản: 1) Khái niệm; 2) Định luật, ngun  lí; 3) Thuyết; 4) Phương pháp nghiên cứu; 5) Ứng dụng trong kĩ thuật Một trong những nhiệm vụ  chủ  yếu nhất của dạy học là đảm bảo  cho HS nắm vững những kiến thức cơ bản  ở nhà trường. Nắm vững kiến   thức khơng những là hiểu đúng nội hàm, ngoại diên của nó, xác định được  vị trí, tác dụng của kiến thức  ấy trong hệ  thống kiến thức cơ bản đã tiếp   thu từ trước, mà còn biết q trình hình thành nó và vận dụng được nó vào  thực tiễn Sự  nắm vững kiến thức có thể  được phân biệt   ba mức độ: biết,   hiểu, vận dụng được ­ Biết một kiến thức nào đó có nghĩa là nhận ra được nó, phân biệt  được nó với kiến thức khác, kể  lại được nội hàm của nó một cách chính  xác. Đây là mức tối thiểu HS cần đạt được trong học tập ­ Hiểu một kiến thức là gắn được kiến thức ấy vào các kiến thức đã  biết, đưa được nó vào vốn kinh nghiệm của bản thân. Tức là nêu đúng nội  hàm và ngoại diên của nó, xác lập được mối quan hệ giữa nó và hệ  thống   các kiến thức khác và vận dụng được kiến thức  ấy vào tình huống quen  thuộc dẫn đến có khả năng vận dụng nó một cách linh hoạt, sáng tạo 22 ­ Vận dụng được kiến thức vào việc giải quyết các nhiệm vụ  của  thực tiễn nghĩa là phải tìm được kiến thức thích hợp trong vốn kiến thức  đã có để giải quyết một nhiệm vụ mới. Nhờ vận dụng mà kiến thức được  nắm vững một cách thật sự, sâu sắc Để đảm bảo cho HS nắm vững kiến thức vật lí một cách chắc chắn,  cần phải hình thành cho họ  kĩ năng, kĩ xảo khơng chỉ  vận dụng mà còn   chiếm lĩnh kiến thức thơng qua nhiều hình thức luyện tập khác nhau. Trong  số  đó, “việc giải nhiều bài tập, nhiều loại bài tập được tiến hành nhiều  nhất, do đó có tác dụng quan trọng trong việc hình thành kĩ năng, kĩ xảo  vận dụng kiến thức vật lí của học sinh” [5, tr.22] Hiểu theo nghĩa rộng, q trình học tập là q trình liên tiếp giải các  bài tập. Bởi vậy, kiến thức sẽ  được HS hồn tồn nắm vững nếu họ  tự  lực, tích cực, vận dụng linh hoạt, thành thạo kiến thức  ấy để  giải quyết  các nhiệm vụ khác nhau Chất lượng nắm vững kiến thức bước đầu thể  hiện   chất lượng   giải các bài tập cơ bản về kiến thức ấy ở mức độ ghi nhớ, hiểu. Còn chất  lượng giải hệ  thống bài tập phức hợp về  một đề  tài, chương, phần của  chương trình phản ánh chất lượng nắm vững kiến thức và mối quan hệ  của chúng trong đề tài, chương, phần đó với nhau và vận dụng chúng trong  những tình huống phức tạp, mới 1.8. Thực trạng dạy học giải bài tập vật lí của giáo viên và học sinh   THPT Để  tìm hiểu thực trạng nắm vững kiến thức, năng lực giải quyết   vấn đề qua giải bài tập phần “Cơ học” của HS lớp 10 THPT, chúng tơi đã  tiến hành điều tra cơ bản trong năm học 2013 ­ 2014 23 Đối tượng điều tra là HS lớp 10 (học chương trình chuẩn) và GV của   trường THPT Bến Tre (Vĩnh Phúc) 1.8.1. Mục đích điều tra Tìm hiểu tình hình dạy học và sử  dụng bài tập của GV nhằm hình  thành KTM phần “Cơ học” ­ Vật lí 10 THPT Tìm hiểu chất lượng học tập, những khó khăn chủ yếu và sai lầm phổ  biến của HS lớp 10 THPT trong học tập những KTM về  lực đàn hồi, lực   hướng tâm, momen lực, động lượng, cơ năng thuộc phần “Cơ học” ­ Vật lí  10 THPT 1.8.2. Các biện pháp điều tra chính ­ Dự giờ các tiết học NCTLM nói trên ­ Trao đổi, trò chuyện trực tiếp với các GV, HS về tình hình dạy học   các tiết học kể trên ­ Xem xét vở  bài tập và các bài kiểm tra của HS có liên quan đến  kiến thức mới cần nghiên cứu 1.8.3. Kết quả điều tra 1.8.3.1. Tình hình dạy học và sử dụng bài tập của GV                          Do điều kiện thực tập còn hạn chế  nên chúng tơi chỉ  dự  giờ được một số  tiết học nghiên cứu tài liệu mới của các bài: “Lực đàn hồi của lò xo. Định  luật Húc”, “Lực hướng tâm”, “Cơ  năng”. Chúng tơi trao đổi và trò chuyện  trực tiếp với 3 trong tổng số  7 GV của tổ  Vật lí, trường THPT Bến Tre   Kết quả cho thấy: ­ BTVL chỉ được GV sử dụng ở khâu vận dụng củng cố và trong các  tiết học luyện tập giải bài tập. Các bài tập chủ  yếu được lấy trong sách   giáo khoa và sách bài tập vật lí. Nhiều GV chỉ  “chữa”, nghĩa là áp đặt HS   suy nghĩ và giải bài tập theo cách của mình (theo kiểu hướng dẫn theo mẫu   24 ­ hướng dẫn algơrit) rồi sau đó u cầu HS làm bài tập tương tự, chứ khơng  hướng dẫn họ độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải. Ở một số bài tập có thể  giải theo hai phương pháp (phương pháp động lực học hoặc phương pháp  định luật bảo tồn) thì GV chỉ  giải theo một phương pháp. Vì thế, HS  khơng thấy được tính vạn năng của phương pháp động lực học hay sự đơn  giản nhanh gọn của phương pháp định luật bảo tồn.  Ví dụ  như  trong bài tập cụ  thể  sau: “Một ơ tơ có khối lượng 2 tấn  đang chuyển động thẳng đều qua A với vận tốc  thì tắt máy xuống dốc AB   dài 30m, dốc nghiêng so với mặt phẳng ngang là 300, khi ơ tơ đến chân dốc  thì vận tốc đạt 20 m/s. Bỏ qua ma sát và lấy g = 10 m/s 2. Tính vận tốc  của    ơ tơ tại đỉnh dốc A”. Để  tính được vận tốc  thì đối với phương pháp động   lực học, cần áp dụng định luật II Niutơn và cơng thức liên hệ giữa vận tốc,  gia tốc và qng đường, còn với phương pháp định luật bảo tồn cần áp   dụng định luật bảo cơ năng. Nếu GV hướng dẫn HS giải bài tập trên bằng  cả hai phương pháp thì HS có thể so sánh và thấy được ưu điểm của từng  phương pháp   ­ Trong tiết học NCTLM các GV đều sử  dụng phương pháp diễn  giảng, kết hợp với hình vẽ, thí nghiệm minh họa. Đơi khi họ  cũng muốn   phát huy tính tích cực, tự lực của HS bằng cách đặt ra những câu hỏi gợi ý   HS trong tiến trình bài học. Tuy nhiên những câu hỏi đó chưa định hướng  được tư  duy HS vào đúng tiến trình giải quyết vấn đề; chưa kích thích   được sự  chú ý tích cực, khả  năng làm việc tự  lực của HS trong tiến trình  giải quyết vấn đề của bài học. Những câu hỏi mà GV đặt ra thơng thường   chi  đòi hỏi   HS  sự  tái hiện thơng thường, khơng có tác dụng trong việc  phát triển tư  duy HS. Ví dụ  như  khi dạy bài “Lực hướng tâm”, GV chỉ  25 thơng báo vật chuyển động tròn đều có gia tốc hướng tâm và theo định luật  II Niutơn thì phải có lực tác dụng gây ra gia tốc đó rồi đưa ra định nghĩa và  cơng thức của lực hướng tâm. Hay khi dạy bài “Động lượng. Định luật bảo  tồn động lượng”, để hình thành khái niệm xung lượng của lực, GV chỉ u  cầu HS nghiên cứu mục I.1 và gọi HS phát biểu định nghĩa xung lực ­ Việc sử  dụng bài tập để  hình thành KTM cho HS gần như  khơng   được quan tâm. Nhiều GV chưa thấy được BTVL có thể giúp HS lĩnh hội   được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc, giúp HS thấy rõ hơn giới  hạn, phạm vi áp dụng kiến thức, hay có thể làm cho các em thấy rõ hơn vai  trò của vật lí đối với đời sống và kĩ thuật. Thậm chí có GV còn khơng biết   đến chức năng này của BTVL 1.8.3.2. Tình hình nắm vững kiến thức của HS Để  kết quả  điều tra có độ  chính xác cao cần phải dùng phiếu điều  tra hay xem xét các bài kiểm tra của HS. Tuy nhiên, do thời gian hồn thành  khóa luận khơng cho phép nên chúng tơi chỉ có thể trò chuyện kết hợp xem   xét vở bài tập, bài kiểm tra của HS và tham khảo ý kiến của GV Qua điều tra, chúng tơi nhận thấy trong q trình học tập và giải bài  tập, HS gặp khó khăn chủ yếu và sai lầm phổ biến như sau: ­ Chưa xác định đúng lực đóng vai trò lực hướng tâm trong nhiều  trường hợp vật chuyển động tròn đều chỉ  là một lực hay hợp của các lực  cơ đã nghiên cứu ­ Nhầm định luật bảo tồn động lượng viết dưới dạng véctơ  với  hình chiếu của nó. Do đó các em thường hiểu và làm sai bài tập có các vật   trong hệ kín chuyển động ngược chiều nhau.  26 Ví dụ  như  trong bài tập cụ  thể  sau: “Một khẩu súng đại bác nằm   ngang khối lượng 1000 kg, bắn một viên đạn khối lượng 2,5 kg. Vận tốc   viên đạn ra khỏi nòng súng là 600 m/s. Tìm vận tốc của súng sau khi bắn” Áp dụng định luật bảo tồn động lượng cho hệ gồm súng và đạn:                                                 (1)                                Ngồi việc tính được vận tốc của súng thì biểu thức còn cho thấy  súng chuyển động ngược chiều so với đạn. Do sự nhầm lẫn đã nêu ở trên,   khi áp dụng định luật bảo tồn động lượng HS khơng viết biểu thức (1) mà  viết ln biểu thức , như  vậy các em khơng những tính sai vận tốc của   súng mà còn khơng thấy được súng và đạn chuyển động ngược chiều nhau ­ Lúng túng khi giải bài tập về  hiện tượng va chạm, nổ, chuyển   động bằng phản lực. Ngun nhân là do HS chưa hiểu đầy đủ  về  hiện  tượng va chạm, chưa nắm rõ ngun tắc chuyển  động bằng phản lực,   khơng phân biệt được chuyển động bằng phản lực với chuyển động dưới  tác dụng của ngoại lực tn theo định luật III Niutơn ­ Khó khăn trong việc chọn mốc thế năng khi giải bài tập. Nhiều HS   ln coi mặt đất là mốc thế năng duy nhất và cũng vì thế các em cho rằng   thế năng của vật ln dương, có em còn qn hẳn việc chọn mốc thế năng.  Ví dụ  như  một vật rơi xuống hồ nước, các em khơng biết rằng khi  chọn mốc thế năng tại mặt đất thì thế năng của vật tại đáy hồ: , nếu muốn   thì phải chọn gốc thế năng tại đáy hồ.  Hay khi giải bài tập cụ thể sau: “Từ đỉnh một tháp cao h=20m, người   ta ném lên cao theo phương thẳng đứng một vật có khối lượng m=0,1 kg,   với vận tốc ban đầu v0=18 m/s. Lấy g=10 m/s2. Bỏ qua sức cản của khơng  27 khí. Vật lên đến độ  cao lớn nhất bằng bao nhiêu so với đỉnh tháp?”, đa số  các em đều chọn mốc thế năng tại mặt đất mà khơng biết có thể chọn mốc  thế năng tại đỉnh tháp để giải bài tập nhanh gọn hơn.  ­ Khó khăn khi xác định cơ hệ cần nghiên cứu, đặc điểm của cơ hệ,   phân tích nội lực, ngoại lực để  áp dụng định luật bảo tồn cơ  năng. HS  khơng biết áp dụng định luật bảo tồn cơ năng cho vật, hệ vật tại những vị  trí nào để giải bài tập đơn giản nhất. Ngồi ra các em còn áp dụng định luật  bảo tồn cơ  năng cho cả  trường hợp ngoại lực tác dụng khơng phải lực   Ví dụ  với bài tập: “Hai cái nêm có khối lượng như  nhau M có thể  trượt khơng ma sát trên một sàn nằm ngang. Từ đỉnh của nêm bên trái ở độ  cao h có  một vật nhỏ khối lượng m chuyển động khơng ma sát, khơng vận   tốc đầu đi xuống. Hỏi độ cao cực đại mà vật leo được lên nêm bên phải là  bao nhiêu?”, HS chưa phân tích được ngoại lực tác dụng lên hệ  vật chỉ  có   trọng lực và phản lực của một nêm, khơng biết phải xét hai hệ  kín: m ­  nêm 1, m ­ nêm 2 và chọn các vị trí thích hợp của vật để áp dụng định luật   bảo tồn cơ năng ­ Chưa có kĩ năng vận dụng kiến thức vào giải bài tập. Các em còn  gặp nhiều khó khăn trong việc lựa chọn kiến thức, cơng thức đã học để  vận dụng trong khi giải các bài tập cụ  thể. Ví dụ  như  các em khơng biết   vận dụng các định luật bảo tồn để  giải một số  bài tập động lực học  khơng cho biết tường minh về lực tác dụng lên vật, hệ vật cần khảo sát Từ thực tế dạy học trên, chúng tơi rút ra kết luận: Để góp phần nâng   cao chất lượng học tập và khắc phục những khó khăn của HS, giúp GV  kích thích, điều khiển hoạt động tự  lực của HS, cần thiết phải xây dựng   hệ thống bài tập hình thành KTM dựa trên những cơ sở khoa học chặt chẽ,  28 đồng thời chỉ ra được cách sử  dụng chúng trong tiến trình lên lớp mỗi tiết   học vật lí KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Qua nghiên cứu những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc hình thành  KTM về vật lí bằng giải bài tập chúng tơi đi đến các kết luận sau: ­ BTVL có nhiều tác dụng trong dạy học như  rèn luyện kĩ năng, kĩ  xảo; hình thành KTM; ơn tập, củng cố kiến thức; phát triển tư duy vật lí…  Trong đó, tác dụng hình thành KTM chưa được nhiều nhà nghiên cứu và  nhiều GV quan tâm đúng mức. Đa số  các GV chưa thấy được tác dụng  quan trọng này của BTVL cho nên khơng sử dụng nó trong dạy học ­ Có thể hình thành một số KTM trong dạy học phần “Cơ học” bằng   hệ  thống BTVL và tổ  chức hướng dẫn HS giải bài tập nhằm hình thành  KTM trong tiết học nghiên cứu tài liệu mới giúp HS nắm vững kiến thức   cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề Dựa vào cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chương này và xác   định mục tiêu dạy học các KTM sẽ  nghiên cứu, chúng tơi tiến hành xây  dựng hệ  thống BTVL và tổ  chức HS giải bài tập nhằm hình thành một số  KTM phần “Cơ học” ­ Vật lí 10 THPT 29 CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC TIẾT HỌC HÌNH THÀNH KTM PHẦN “CƠ HỌC” BẰNG  GIẢI BTVL 2.1. Mục tiêu dạy học một số kiến thức phần “Cơ học” Trong sánh giáo khoa vật lí 10 THPT theo chương trình chuẩn, “Cơ  học” là phần học đầu tiên, gồm 4 chương (Động học chất điểm, Động lực   học chất điểm, Cân bằng và chuyển động của vật rắn, Các định luật bảo  tồn). Dưới dây, chúng tơi chỉ  xác định mục tiêu dạy học của 5 kiến thức   về các đại lượng, định luật vật lí cần rút ra bằng giải BTVL 2.1.1. Lực đàn hồi của lò xo ­ Nêu được các đặc điểm về lực đàn hồi của lò xo: điểm đặt, hướng,  điều kiện xuất hiện ­ Phát biểu và viết được cơng thức của định luật Húc, nêu được ý  nghĩa của các đại lượng có trong cơng thức và đơn vị đo của chúng ­ Sử dụng được các dụng cụ  thí nghiệm, đề  xuất được các phương   án tiến hành các thí nghiệm để phát hiện ra mối quan hệ tỉ lệ giữa độ biến   dạng của lò xo và độ lớn của lực đàn hồi ­ Biểu diễn được lực đàn hồi của lò xo khi bị giãn và khi bị nén 30 ­ Biết cách hình thành khái niệm lực đàn hồi ­ Vận dụng được định luật Húc để giải các bài tập 2.1.2. Lực hướng tâm ­ Phát biểu được định nghĩa và viết được cơng thức của lực hướng   tâm ­ Giải thích được lực hướng tâm giữ  cho vật chuyển động tròn đều  như thế nào ­ Xác định được lực hướng tâm giữ  cho vật chuyển động tròn đều  trong một số trường hợp đơn giản ­ Biết cách hình thành khái niệm lực hướng tâm 2.1.3. Momen lực ­ Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của momen lực ­ Phát biểu được quy tắc momen lực ­ Vận dụng được khái niệm momen lực và quy tắc momen lực để  giải thích một số hiện tượng vật lí gặp trong đời sống, kĩ thuật và giải các  bài tập liên quan ­ Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản ­ Biết cách hình thành khái niệm momen lực 2.1.4. Động lượng. Định luật bảo tồn động lượng ­ Phát biểu được định nghĩa của động lương, hệ cơ lập ­ Phát biểu nội dung và xây dựng được biểu thức của định luật bảo  toàn   động   lượng;   biết   rút     biểu   thức     định   luật   từ     định   luật   Niutơn ­ Nêu được các trường hợp áp dụng định luật ­ Vận dụng định luật bảo toàn động lượng để giải một số bài tập về  va chạm mềm, chuyển động bằng phản lực 31 2.1.5. Cơ năng ­ Phát biểu được định nghĩa cơ  năng và viết được biểu thức của cơ  ­ Phát biểu nội dung và xây dựng được biểu thức của định luật bảo  tồn cơ năng khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi ­ Vận dụng định luật bảo tồn cơ năng khi vật chỉ chịu tác dụng của  trọng lực hoặc lực đàn hồi vào giải các bài tập liên quan 2.2. Hệ thống các BTVL nhằm hình thành KTM trong dạy học Trên cơ sở lí luận và thực tiễn của hình thành KTM bằng giải BTVL  (chương 1) và xác định mục tiêu dạy học 5 kiến thức ở trên, chúng tơi soạn  thảo một hệ thống gồm 11 bài tập nhằm hình thành KTM: Bài 1. “Có một lò xo nhẹ được giữ cố định một đầu, còn đầu kia treo   vào một vật nặng và một khúc gỗ  đặt trên mặt bàn. Hãy xác định các lực   tác dụng lên các vật khi đứng n. Các lực đó có cùng bản chất khơng?” Bài 2. “Dùng tay kéo hoặc nén một lò xo nhẹ. Hãy xác định điểm đặt,   hướng của lực đàn hồi” Bài 3. “Có một lò xo nhẹ và các quả nặng có khối lượng khác nhau   Hãy tìm cách đo lực đàn hồi ứng với các độ biến dạng khác nhau của lò xo   Từ  đó rút ra kết luận về mối quan hệ giữa độ  biến dạng của lò xo và độ   lớn của lực đàn hồi” Bài 4. “Cho một quả  nặng và các lò xo nhẹ  có kích thước và chất   liệu khác nhau. Hãy đề xuất và tiến hành thí nghiệm đo độ cứng k của các   lò xo. Độ cứng k có phải là một hằng số đối với mọi lò xo hay khơng?” Bài 5. “Xác định các lực tác dụng lên vật trong các trường hợp sau   và cho biết lực nào giúp vật chuyển động tròn đều: a. Vệ tinh quay xung quanh Trái Đất 32 b. Ghế của chiếc đu quay đang quay đều c. Vật đặt trên bàn quay đang quay đều” Bài 6. “Hãy tính lực hướng tâm của một vệ  tinh có khối lượng m   chuyển động tròn đều quanh Trái Đất với tốc độ góc , bán kính quỹ đạo là   ” Bài 7. “Một đĩa tròn có trục quay cố định đi qua tâm O (như hình 1),   trên mặt đĩa có những lỗ dùng để treo những quả cân, tác dụng vào đĩa hai   lực và  nằm trong mặt phẳng đĩa, sao cho đĩa vẫn đứng n a. Giải thích trạng thái cân bằng của đĩa b. Tìm mối liên hệ giữa các lực ,  và khoảng cách ,  từ trục quay tới   giá của các lực khi đĩa đứng n” Hình 1: Thí nghiệm đĩa momen Bài 8. “Một vật nhỏ có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc ,   chịu tác dụng của lực  khơng đổi. Sau thời gian , vật có vận tốc . Hãy tìm   mối quan hệ giữa ,, và ” 33 Bài 9. “Tính độ  biến thiên động lượng của một hệ  cơ lập gồm hai   vật tương tác với nhau sau thời gian  bất kì. Hãy mở rộng kết quả  cho hệ   cơ lập gồm nhiều vật” Bài 10. “Một viên bi có khối lượng m rơi tự do lần lượt qua hai vị trí   A và B tương ứng với các độ cao ,  tại đó vật có các vận tốc ,    a. Tính cơng của lực tác dụng trên quỹ đạo chuyển động của nó b. Tính tổng động năng và thế  năng của vật tại mỗi điểm trên quỹ   đạo chuyển động của nó. Từ đó rút ra nhận xét gì về tổng ấy tại mỗi điểm   trên quỹ đạo” Bài 11. “Một viên bi có khối lượng m được gắn vào một đầu của lò   xo nhẹ  có độ  cứng , đầu kia của lò xo gắn cố  định. Trong viên bi có rãnh   nhỏ  giúp nó chuyện động khơng ma sát dọc theo thanh ngang cố định. Kéo   viên bi ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi bng tay. Viên bi sẽ dao động   quanh vị trí cân bằng a. Tính cơng của lực tác dụng trên quỹ đạo chuyển động của nó b. Tính tổng động năng và thế  năng của vật tại mỗi điểm trên quỹ   đạo chuyển động của nó. Từ  đó rút ra nhận xét về  tổng  ấy tại mỗi điểm   trên quỹ đạo” 2.3. Tổ chức tiết học hình thành KTM bằng giải BTVL 2.3.1. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc GV đặt vấn đề vào bài: Nghiên cứu một loại lực cơ nữa khác với lực   hấp dẫn mà trường hợp riêng là trọng lực đã biết từ  bài học trước. Cũng  giống như  trước, phải xác định các yếu tố  của loại lực này: Điều kiện   xuất hiện lực, hướng, độ lớn. Để biết điều kiện xuất hiện lực GV u cầu  HS giải bài tập 1 34 GV hướng dẫn HS phân tích, lập luận để giải bài tập: Vật đặt trong  trọng trường nên phải chịu tác dụng của trọng lực . Do lò xo nhẹ nên trọng   lực tác dụng lên nó có thể bỏ qua. Khi vật đứng n, theo định luật I Niutơn  thì phải có một lực hoặc hợp lực tác dụng lên vật cân bằng với trọng lực   tác dụng lên nó. Ngồi Trái Đất, vật chỉ có thể tương tác với lò xo. Do đó,  lực tác dụng lên vật cân bằng với trọng lực là lực do lò xo tác dụng lên nó   và lực này khơng cùng bản chất với trọng lực. Tương tự, khúc gỗ đặt trên  bàn chịu tác dụng của trọng lực. Vì khúc gỗ đứng n nên phải có một lực  khác tác dụng lên nó cân bằng với trọng lực. Khúc gỗ chỉ tương tác với Trái  Đất và mặt bàn. Vì thế, lực tác dụng lên khúc gỗ cân bằng với trọng lực là  lực do mặt bàn tác dụng lên nó và lực này khơng cùng bản chất với trọng  lực.  GV thơng báo với HS rằng: Lực do lò xo tác dụng lên vật và lực do   mặt bàn tác dụng lên khúc gỗ  như trên gọi là lực đàn hồi. Đây là một loại  lực mới khác với lực hấp dẫn nói chung, trọng lực nói riêng Vậy lực đàn hồi xuất hiện khi vật tương tác bị biến dạng Để xác định điểm đặt, hướng của lực đàn hồi GV cho HS làm bài tập  HS tiến hành thí nghiệm hoặc nhớ  lại những quan sát trong thực tế  để đưa ra câu trả lời: ­ Lực đàn hồi có điểm đặt lên các vật gắn với lò xo mà gây ra biến   dạng cho lò xo ­ Lực đàn hồi ngược hướng với lực tác dụng gây ra biến dạng cho lò  xo 35 Sau khi đưa ra cho HS khái niệm về độ biến dạng của lò xo, GV u   cầu HS tự rút ra các đặc điểm về độ lớn của lực đàn hồi trong các trường  hợp cụ thể ở bài tập 3 Muốn giải được bài tập này, HS phải dựa vào lời giải bài tập 1 và  những kinh nghiệm trong cuộc sống. Treo lần lượt các quả nặng vào lò xo.  Khi quả nặng đứng n, lực đàn hồi có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên  nó: . Việc đo trọng lực tác dụng lên quả  nặng có thể  dùng lực kế  nếu ta   khơng biết rõ khối lượng của chúng. Bằng cách đó chúng ta sẽ  xác định  được độ  lớn của lực đàn hồi. Hoặc ta cũng có thể  đặt quả  nặng lên trên  các lò xo. Xác định độ lớn của lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo trong  các trường hợp tương  ứng, ta sẽ xác định được mối quan hệ  giữa độ  lớn   của lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo Để tiết kiệm thời gian GV u cầu HS làm thí nghiệm với cách treo   quả nặng vào lò xo để rút ra kết quả . Sau đó, GV thơng báo: Xét với các lò  xo khác nhau cũng được kết quả  tương tự  và kết quả  đó đúng với cả  trường hợp lò xo bị nén. Vì vậy có thể  khái qt: Lực đàn hồi của lò xo tỉ  lệ thuận với độ biến dạng của nó Để xây dựng đầy đủ đặc điểm về độ lớn của lực đàn hồi, GV đưa ra   cho HS khái niệm giới hạn đàn hồi và phát biểu lại tính chất trên: Trong  giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng   của lò xo GV thơng báo: Có thể thay dấu “” bằng dấu “” trong biểu thức trên là   , trong đó  được gọi là độ cứng hay hệ số đàn hồi GV đặt vấn đề: Độ  cứng  là một hằng số  với mọi lò xo hay là một   hệ số đặc trưng riêng cho mỗi lò xo? Để giải quyết vấn đề đó GV u cầu HS giải bài tập 4 36 Lời giải là: Lần lượt treo vật vào các lò xo khác nhau. Trong thí  nghiệm này, độ  lớn của lực đàn hồi là khơng đổi. Do đó, để  so sánh độ  cứng của các lò xo ta chỉ cần so sánh độ biến dạng của chúng khi vật đứng  n. Kết quả: Độ cứng của lò xo khơng phải là một hằng số đối với mọi lò   xo và phụ thuộc vào kích thước, vật liệu làm lò xo. GV u cầu HS tự  rút  ra đơn vị đo của độ cứng của lò xo Cuối cùng, GV thơng báo: Khi nghiên cứu mối quan hệ  độ  lớn của  lực đàn hồi với độ  biến dạng của lò xo, Rơbớt Húc đã phát hiện ra định  luật được gọi là định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn   hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo Các kết quả  trên khơng chỉ  đúng cho lò xo mà còn đúng với các vật   đàn hồi khác như  dây (dây cao su, dây thép) bị  kéo dãn hoặc các mặt tiếp  xúc bị biến dạng khi ép vào nhau 2.3.2. Lực hướng tâm Sau khi cho HS ơn tập lại kiến thức về chuyển động tròn đều và gia   tốc hướng tâm GV đưa ra một số  ví dụ  quen thuộc trong cuộc sống về  chuyển động có quỹ  đạo là đường tròn hoặc cung tròn: vật đặt trên bàn  quay, tàu lượn và đu quay   cơng viên, buộc sợi dây vào một hòn đá rồi   quay đều… Tiếp theo, GV đặt vấn đề: Tại sao vật khơng bị văng khỏi bàn,  tàu lượn khơng bị trệch khỏi đường ray…?  Để giải quyết vấn đề trên, GV u cầu HS giải bài tập 5 Dựa vào định nghĩa của lực, HS đưa ra lời giải: ­ Trái Đất tác dụng lực hấp dẫn lên vệ  tinh, lực này hướng vào tâm  Trái Đất và giữ cho vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất 37 ­ Các lực tác dụng lên ghế  của chiếc đu quay gồm Trọng lực , lực   đàn hồi và là lực căng dây . Hợp của hai lực này hướng vào phía trục quay   và làm cho ghế chuyển động tròn đều ­ Các lực tác dụng lên vật trên bàn quay gồm: Trọng lực , lực đàn hồi  và là phản lực , lực ma sát nghỉ  . Trọng lực  cân bằng với phản lực  như  vậy lực ma sát nghỉ  giữ cho vật chuyển động tròn đều GV thơng báo: Trong các chuyển động tròn đều   trên lực hấp dẫn,  lực ma sát nghỉ  hay hợp lực của trọng lực và lực căng dây đều gây ra gia  tốc hướng tâm cho vật nên được gọi chung là lực hướng tâm. Sau đó GV  đặt câu hỏi để  nhấn mạnh kiến thức: Lực hướng tâm có phải là một loại  lực mới? HS dễ dàng trả lời được: Lực hướng tâm khơng phải là một loại lực   mới ngồi các loại lực đã biết như  trọng lực, lực đàn hồi, lực ma sát, mà  chỉ là một lực hoặc hợp lực của các lực đó GV đưa ra khái niệm đầy đủ: Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng  vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi  là lực hướng tâm Sau khi giải bài tập 5 HS dễ dàng giải thích câu hỏi đặt  vấn đề vào  bài của GV: Lực hướng tâm đã giữ cho vật chuyển động tròn đều khơng bị  văng ra khỏi bàn, tàu lượn chuyển động trên cung tròn khơng bị  trệch khỏi  đường ray Để xác định cơng thức tính lực hướng tâm GV u cầu HS làm bài tập  Lời giải là: 38 Theo định luật II Niutơn:             (1) Ta lại có:                             (2) Từ (1) và (2) suy ra:       2.3.3. Momen lực Sau khi giới thiệu thí nghiệm đĩa momen, GV u cầu HS giải bài  tập 7.GV có thể đặt các câu hỏi định hướng tư duy HS như sau: ­ Trường hợp đĩa có trục quay cố định thì lực tác dụng vào đĩa có tác   dụng như thế nào đối với đĩa? ­ Có thể  tác dụng đồng thời vào vật hai lực ,   mà vật khơng quay  được khơng?  Khi ấy, sự cân bằng của vật được giải thích như thế nào? Để  tìm câu trả  lời HS cần làm các thí nghiệm: Treo các quả  cân để  tạo lực   như  hình 1 rồi thả  nhẹ  tay, kết quả  là đĩa quay theo chiều kim  đồng hồ. Tương tự, treo các quả nặng để tạo ra lực  như hình 1 rồi thả tay  thì đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ. Như vây lực có tác dụng làm quay Tiến hành thí nghiệm tiếp theo, GV treo các quả nặng tạo ra lực sau   đó để  HS tự  điều chỉnh điểm đặt, giá và độ  lớn của lực  cho đến khi đĩa  đứng n. Đĩa đứng n được là vì tác dụng làm quay của lực  cân bằng với  tác dụng làm quay của lực  GV đặt vấn đề tiếp theo: Đại lượng nào đặc trưng cho tác dụng làm  quay của lực? GV đưa ra câu hỏi định hướng tư duy cho HS: tác dụng làm quay của  lực phụ thuộc vào các yếu tố nào? GV cho HS làm thí nghiệm: Giữ ngun , ,  thay đổi  bằng cách treo    thêm hoặc bớt đi các quả cân. Khi đó đĩa khơng đứng n nữa mà quay theo  chiều kim đồng hồ khi lực  giảm và quay ngược chiều kim đồng hồ khi lực  tăng HS tiếp tục làm thí nghiệm: Giữ  ngun , , , thay đổi   thì đĩa cũng  khơng đứng n nữa 39 Từ  kết quả  hai thí nghiệm trên HS đi đến kết luận: Tác dụng làm   quay của lực phụ  thuộc vào lực và khoảng cách từ  trục quay tới giá của   lực Sau đó, HS làm thí nghiệm giữ cố định ,  thay đổi , , sao cho đĩa đứng   n. Từ kết quả thí nghiệm HS dễ dàng nhận thấy tích  là khơng đổi và  Như vậy tích  là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực  GV thơng báo: Nếu gọi  là momen lực, còn d là cánh tay đòn của lực   thì momen lực được định nghĩa như sau: Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác  dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của   GV u cầu HS tự rút ra đơn vị  của momen lực và sau đó thơng báo   cho các em về quy tắc momen lực 2.3.4. Động lượng. Định luật bảo tồn động lượng GV giúp HS tái hiện lại kiến thức cũ thơng qua các câu hỏi sau: Lực   đặt lên vật, lên chất điểm có thể gây ra tác dụng gì? HS trả lời câu hỏi của GV: ­ Lực tác dụng lên vật có thể làm biến dạng hoặc làm thay đổi vận  tốc của vật ­ Đối với chất điểm thì tác dụng của lực chỉ  làm thay đổi vận tốc  của vật. Đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi vận tốc là gia tốc Tiếp theo GV đặt vấn đề: Ngồi lực, có thể đặc trưng về mặt động  lực học cho chuyển động của vật bằng đại lượng khác được khơng?  GV hướng dẫn HS giải quyết vấn đề thơng qua giải bài tập 8 40 ... Chính vì thế, việc nghiên cứu đề  tài   Hình thành kiến thức mới bằng giải bài tập trong dạy học phần Cơ học  ­ Vật lí 10 THPT”  là  rất cần thiết 2. Mục đích nghiên cứu Hình thành một số  KTM trong dạy học phần Cơ học  thơng qua ...  chức HS giải bài tập nhằm hình thành một số  KTM phần Cơ học  ­ Vật lí 10 THPT 29 CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC TIẾT HỌC HÌNH THÀNH KTM PHẦN “CƠ HỌC” BẰNG  GIẢI BTVL 2.1. Mục tiêu dạy học một số kiến thức phần Cơ học ...  xảy ra trong thực tiễn   những điều kiện  cho trước 1.2.2. Hình thành KTM bằng giải bài tập trong dạy học vật lí Trong dạy học,  việc hình thành một số KTM bằng giải bài tập thuộc  tiết học NCTLM. Tiết học NCTLM là loại tiết học trong đó HS thu được